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基于Pro/MECHANICA轮椅模型的有限元分析

发布于:2016-03-24 18:26
有限元分析

      Pro/MECHANICA是美国PTC(Parametric Technology Coporation,参数技术企业)开发的有限元App。Pro/MECHANICA有集成模式和独立模式两种工作模式。该App可以实现和 Pro/ENGINEER的完全无缝集成。其主要模块可以分为 Pro/MECHANICA STRUCTURE(结构分析App包)、Pro/MECHANICA THERMAL(温度分析App包)和 Pro/MECHANICAMOTION(运动分析App包)三个部分。本研究主要讨论如何通过 Pro/MECHANICASTRUCTUREApp包,在集成工作模式下对三轮竞速轮椅的模型进行有限元分析
      使用Pro/MECHANICA的一般过程:
      使用Pro/MECHANICA进行有限元分析的基本步骤如下。
      (1) 建立几何模型:在Pro/ENGINEER中创建几何模型。
      (2) 识别模型类型:将几何模型由Pro/ENGINEER导入Pro/MECHANICA中,此步需要用户确定模型的类型,默认的模型类型是实体模型。
      (3) 设定模型的材料、约束和载荷。
      (4) 设定模型的材料物性。在装配分析中,可以为不同的零件分配不同的材料属性。在应力分析中,必需的材料特性是杨氏模量和泊松比。
      (5) 为模拟模型在现实中的功能,必须设定模型的约束。定义约束就是限制模型的自由度个数。
      (6) 设定模型载荷(载荷种类有:点载荷、边载荷以及面压力载荷等)。
      (7) 有限元网格划分:由Pro/MECHANICA中的AutoGEM(自动网格划分器)工具完成有限元网格的自动划分。
      (8) 定义分析任务,运行分析:首先建立分析任务,然后Pro/MECHANICA进行错误检查,进行计算,生成计算结果数据和计算过程信息。
      (9) 根据设计变量计算较感兴趣的项目。
      (10) 图形显示计算结果:可以显示变形情况、应力分布以及模态振型等计算结果。
      在Pro/ENGINEER中,分别建立车架、车把、前轮和后轮等零件模型。因为是要对竞速轮椅整体进行静力分析,因此将主轴、轴承与车轮做成一体的。模型单位设置为mm、N、,尺寸采用1∶1比例,没有对模型进行任何简化。创建几何模型时采用了大量的拉伸、扫描和混合扫描特征,在几何特征交接处进行了大量仔细的编辑,使之尽可能模仿真实状况,以便于后面的有限元分析时,能够连续合理地划分网格。最后将各个零件通过面对齐和轴线对齐等约束装配到一起。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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